Im ersten Teil der Artikelserie über Chlor wurde die Entdeckungsgeschichte dieses Elements behandelt. Wir haben auch die Frage beantwortet, wie dieser Stoff in industriellem Maßstab hergestellt wird sowie wo und in welcher Form er in der Natur vorkommt.
Die Chlorproduktion in industriellem Maßstab erfolgt durch Elektrolyse einer wässrigen Natriumchloridlösung, bei der Chlorgas, Wasserstoff und Natronlauge entstehen. Zur Trennung der Produkte wird das Membranverfahren eingesetzt, derzeit das weltweit modernste Verfahren zur Herstellung von Chlor und Alkali.
Um jedoch flüssiges Chlor zu erhalten, wird das zuvor in gasförmiger Form gewonnene Chlor dem Kondensationsprozess unterzogen.
In diesem Artikel liegt der Fokus auf dem Hauptprodukt der Salzlösungselektrolyse, dem Chlorgas. Lasst uns mehr über seine Eigenschaften und Anwendungen erfahren.
Die Eigenschaften von Flaschenchlor oder warum es zu einer der beliebtesten Chemikalien geworden ist
Chlorgas ist in seinem natürlichen Zustand leicht zu erkennen. Es hat eine gelbgrüne Farbe und ist etwa zweieinhalb Mal schwerer als Luft. Es hat einen intensiven, stechenden Geruch und stark oxidierende Eigenschaften. Chlor gilt als eines der wenigen Elemente, die bei Raumtemperatur in gasförmigem Zustand vorkommen.
Die Europäische Norm EN 937:2016 („Produkte zur Aufbereitung von Wasser für den menschlichen Gebrauch“) legt auch Eigenschaften von Chlorgas fest, wie z. B.:
- Dichte:
- 3,169 kg/m3 bei einem Druck von 101,3 kPa (0℃);
- 2,945 kg/m3 bei einem Druck von 101,3 kPa (20℃);
- Spezifische Wärme: 475 J/(kg.K) bei 0℃;
- Dynamische Viskosität: 1 333 * 10-8s bei 20℃.
- Kondensationspunkt: -101°C bei 100kPa
Man muss betonen, dass Chlorgas sowohl positive als auch negative Eigenschaften hat. Einerseits ist es ein äußerst nützlicher Stoff, der u. a. in der chemischen Industrie, der Zellstoff- und Papierindustrie oder der Metallurgie verwendet wird. Andererseits ist es giftig, erstickend und stellt eine Gefahr für lebende Organismen dar. Chlor in Form von giftigem Gas reizt Augen, Nase, Rachen und Lunge. Dies ist auf seine extrem reaktive Natur zurückzuführen. Im Periodensystem gehört es zur Gruppe der Halogene, zu der auch Fluor, Brom und Jod gehören. Alle Halogene sind sehr reaktiv und bilden mit fast allen anderen Elementen des Periodensystems eine Vielzahl von chemischen Verbindungen. Chlor kann auch Verbindungen mit Gold eingehen, das als das am wenigsten reaktive Metall gilt. Daher muss es mit großer Vorsicht gehandhabt werden. Personen, die mit Chlor arbeiten, müssen alle Sicherheitsmaßnahmen einhalten. Es ist zu beachten, dass eine Chlorwolke schwerer ist als Luft und schneller absinkt. Daher werden bei einem Chloralarm die evakuierten Menschen z. B. in die obersten Stockwerke des Gebäudes geleitet. Im Falle eines versehentlichen Gasaustritts ist das Tragen einer Gasmaske obligatorisch. Bei Exposition gegenüber Chlorgas in einem Raum muss die betroffene Person an die frische Luft gebracht und sofort ein Arzt verständigt werden.
Zu Labors und Industrieanlagen wird es zumeist in flüssiger Form transportiert. Das liegt an der Temperatur, die erreicht werden muss, damit es sich verflüssigt. Sie beträgt nur -34ºC. Zum Vergleich: Temperaturen, die zur Verflüssigung von Sauerstoff und Wasserstoff erforderlich sind, liegen bei -183ºC bzw. -253ºC. Die Dosierung hingegen erfolgt mit geeigneten Dosiergeräten unter Vakuumbedingungen. Darüber hinaus muss es während des Transports und der Lagerung vor Feuchtigkeit geschützt werden. Dies liegt an der chemischen Reaktion, die beim Kontakt mit Wasser stattfindet. Es entsteht eine konzentrierte Säure, die mit dem Metallbehälter reagieren könnte.
Wo wird Flaschenchlor verwendet?
Chlorgas wird bei der Herstellung zahlreicher Industrie- und Konsumgüter wie Reinigungs– und Desinfektionsmittel, Farbstoffem, Farben & Lacke oder Insektizide verwendet. Es ist auch ein wichtiger Bestandteil der chemischen Industrie. Chlor wird in chemischen Reaktionen als Oxidationsmittel oder Substrat bei der Herstellung vieler organischer und anorganischer Verbindungen, einschließlich Chloraten (z. B. Tetrachlormethan), verwendet. Es wird auch bei Bleichprozessen in der Papier- und Textilindustrie eingesetzt.
Eine weitere Anwendung von Chlorgas ist die Aufbereitung von Wasser (Trinkwasser, Kühlwasser, Schwimmbadwasser) sowie die Abwasseraufbereitung. In der letzten Stufe des Wasseraufbereitungsprozesses reagiert Chlorgas mit Wasser zu hypochloriger Säure und Chlorwasserstoff, die eine bakterizide Wirkung aufweisen. Dadurch wird sichergestellt, dass das behandelte Wasser für den Menschen sicher ist. Das Chlorgas wird dem Wasserstrom durch geeignete Einspritzvorrichtungen, meist Vakuumvorrichtungen, zugeführt. Darüber hinaus legt die Europäische Norm EN 937:2016 Mindestanforderungen an die Reinheit von Chlor zur Aufbereitung von Wasser für den menschlichen Gebrauch fest. Die Vorteile von Chlorgas sind die niedrigen Anschaffungs- und Installationskosten.
Das Angebot der PCC-Gruppe
Chlor ist ein Element, das in der Industrie breite Anwendung gefunden hat. Es ist ein wichtiger und oft unverzichtbarer Bestandteil bei der Herstellung vieler Alltagsprodukte. Aufgrund seiner hohen Reaktivität mit anderen Elementen gilt es auch als eine der beliebtesten Chemikalien. Die PCC-Gruppe ist nicht nur ein bedeutender Produzent von Chlor als Rohstoff, sondern entwickelt auch neue Möglichkeiten seiner Nutzung. Das Unternehmen führt sowohl Chlor selbst als auch eine Reihe von chlorierten Substanzen in seinem Produktportfolio. Aus Sorge um die Umwelt hat die PCC-Gruppe auch Chlor im Rahmen der GREENLINE-Serie in ihr Angebot aufgenommen. Einer der Vorteile dieser Produktreihe ist die Garantie, dass im Herstellungsprozess Energie aus erneuerbaren Quellen genutzt wird, wodurch die Kohlendioxidemissionen in die Umwelt reduziert werden. Chlor kann aus Druckbehältern als Gas oder Flüssigkeit freigesetzt werden.
Lesen Sie auch den ersten Teil des Artikels: Von einer unbekannten Substanz zu einem der beliebtesten Desinfektionsmittel – die Geschichte des Chlors